JP2008077709A - Objective lens actuator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対物レンズに対してフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う対物レンズアクチュエータに関する。 The present invention relates to an objective lens actuator that performs focusing control and tracking control on an objective lens.
従来から、光ピックアップ装置等に用いられて、対物レンズに対してフォーカシング制御及びトラッキング制御を行う対物レンズアクチュエータは、駆動コイルの電気的直接変調により対物レンズを高速で所望の位置に制御するものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an objective lens actuator that is used in an optical pickup device or the like and performs focusing control and tracking control on an objective lens is one that controls the objective lens to a desired position at high speed by electrical direct modulation of a drive coil. It is general (see, for example, Patent Document 1).
これを満たすためには、対物レンズを保持したレンズホルダを含む可動部が軽量であること、その可動部の構造が高速移動等に起因して内部変形しないように高剛性であること、その可動部の構造及び構成部品が駆動コイルの消費電力に伴う発熱に耐えること、精密駆動機構の構造に必要な原理としてアッベの原理を満たす必要がある。 In order to satisfy this, the movable part including the lens holder holding the objective lens is lightweight, the structure of the movable part is highly rigid so that it does not deform internally due to high-speed movement, etc. It is necessary that the structure and components of the unit endure the heat generated by the power consumption of the drive coil, and the Abbe principle must be satisfied as the principle necessary for the structure of the precision drive mechanism.
このアッベの原理は、可動部を並進させたいときに傾かないようにするか、これとは逆の事象が発生しないようにするためには、低周波の駆動特性に対しては駆動力が可動部を支持する支持ばねの中心に作用する必要があり、高周波の駆動特性に対しては駆動力が可動部の慣性中心に作用する必要がある。 Abbe's principle is that the driving force is movable for low-frequency driving characteristics so that the movable part does not tilt when it is desired to translate, or the opposite event does not occur. It is necessary to act on the center of the support spring that supports the part. For high-frequency driving characteristics, the driving force needs to act on the center of inertia of the movable part.
換言すれば、対物レンズアクチュエータの場合には、駆動コイルの推力中心と、可動部を支持する支持ばねの弾性中心と、質量分布の慣性中心とが一致している必要がある。 In other words, in the case of an objective lens actuator, the thrust center of the drive coil, the elastic center of the support spring that supports the movable portion, and the inertia center of the mass distribution need to match.
図3は従来の対物レンズアクチュエータの一例を示し、(A)は対物レンズアクチュエータの正面図、(B)は対物レンズアクチュエータの側面図、(C)は対物レンズアクチュエータの底面図である。尚、図3(A)において、紙面上下方向は光ディスクにおけるタンジェンシャル方向、紙面直交方向はフォーカス方向、紙面左右方向はラジアル方向(トラッキング方向)である。また、以下の説明において、上下左右方向はこの図3(A)を基準として説明する。 FIG. 3 shows an example of a conventional objective lens actuator, in which (A) is a front view of the objective lens actuator, (B) is a side view of the objective lens actuator, and (C) is a bottom view of the objective lens actuator. In FIG. 3A, the vertical direction on the paper is the tangential direction on the optical disc, the orthogonal direction on the paper is the focus direction, and the horizontal direction on the paper is the radial direction (tracking direction). In the following description, the vertical and horizontal directions will be described with reference to FIG.
図3において、1は光ピックアップ装置等の光学的情報記録・再生装置に搭載されるステータ部である。
In FIG. 3,
このステータ部1は、略矩形のベース体2と、このベース体2の図示上下に離間状態で設けられたヨーク2a,2bの互いに対向する一面に固定されたマグネット3a,3bと、このマグネット3aとマグネット3bとの間に配置された可動部4と、図示上方のヨーク2aの他面に固定されたマウント5と、を備えている。
The
可動部4は、対物レンズ6を保持するレンズホルダ7と、フォーカシング用駆動コイル8と、トラッキング用駆動コイル9と、マウント5を一端が貫通する複数本(本例では合計4本)の支持ばね10と、支持ばね10の他端を機械的結合と電気的結合とを兼ねた半田付けによって固定する支持ばね固定用兼駆動コイル給電用のプリント配線基板11と、レンズホルダ7の裏面に固定されて主として対物レンズ6の慣性一次モーメントを打ち消すための慣性バラスト12と、を備えている。尚、支持ばね10の一端はマウント5に設けられたフレキシブルプリント配線基板13に機械的結合と電気的結合とを兼ねた半田付けによって接続固定されている。
ところで、上記の如く構成された対物レンズアクチュエータにあっては、ラジアル方向の支持ばね10の間隔がフォーカス方向の高さに関らず一定であるため、構造的には対称性が高いが、構造的にフォーカス方向下側の支持ばね10がベースに非常に近接して配置されている為に精度の高い組み立てには不向きな構造であるという問題が生じていた。
By the way, in the objective lens actuator configured as described above, since the distance between the
特に、支持ばね10をプリント配線基板11との導電性を必要とするために半田付けによって接続した場合にこの欠点は大きいいうえ、いずれのラジアル側にてもフォーカス方向の下側に配置される支持ばね10がベース部1に近い為にプリント配線基板11に対して半田付けがし難いという問題があり、しかも、並進や回転の共振周波数の設定や部品配置に対する自由度も低くなってしまうという問題が生じていた。
In particular, when the
また、可動部4は上端に取り付けられる対物レンズ6の慣性一次モーメントによる慣性中心ズレを補正する為に、下側に慣性バラスト12を取り付けたりレンズホルダ7の容積を増やすなどの考慮が必要となるために、可動部4の下側の支持ばね配置寸法は上側ほど自由度がない点が問題となり易い。
Further, in order to correct the center of inertia shift due to the first moment of inertia of the
また、特許文献2には、図3(A)で示した支持ばね10を左右各3本配置し、その中央に位置する可動部側固定端を伸ばした例が記述されているが、下側のばねの作業性が悪く、しかも、例えば、1本だけ他の2本と接続部分をずらすことによってプリント配線基板11の配線パターン形成が複雑化してしまううえ、半田付けの間隔が狭いことは避けられないという問題は解消し得なかった。
Further, Patent Document 2 describes an example in which three
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、弾性支持部材の可動部への取り付けを容易に行うことができる対物レンズアクチュエータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above background, and an object thereof is to provide an objective lens actuator capable of easily attaching an elastic support member to a movable portion.
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載の対物レンズアクチュエータは、対物レンズを保持するレンズホルダと、該レンズホルダに設けられてフォーカシング推力及びトラッキング推力を発生する駆動コイルと、該駆動コイルの推力発生量に応じて前記レンズホルダを変位可能に支持するために一端を前記レンズホルダの両側面に接続した複数の弾性支持部材と、を備えた対物レンズアクチュエータにおいて、前記レンズホルダの両側面の各面に、前記弾性支持部材の平行状態を維持したままフォーカス方向に接続高さが異なるように、段差状又は傾斜状の支持面を設けたことを特徴とするものである。
The objective lens actuator according to
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の対物レンズアクチュエータにおいて、前記弾性支持部材のうち前記レンズホルダの両面同士で対向するものと対としたときのラジアル方向間隔寸法がフォーカス方向の対物レンズ側に位置するの対ほど間隔が狭くかつ前記対物レンズから遠ざかるほど間隔が広くなることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the objective lens actuator according to the first aspect of the present invention, the radial spacing when paired with the elastic support member facing the both surfaces of the lens holder is the objective in the focus direction. The distance between the pair located on the lens side is narrower and the distance is wider as the distance from the objective lens is increased.
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の対物レンズアクチュエータにおいて、前記弾性支持部材が3対6本以上配置され且つフォーカス方向で高さが隣り合う対同士のフォーカス方向間隔がどの対でも一定とし、そして、そのフォーカス方向高さが隣り合う対同士のラジアル方向間隔寸法の差がどの隣り合う対でも一定としたことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the objective lens actuator according to the first or second aspect, wherein three or more of the elastic support members are arranged and the distance in the focus direction between pairs adjacent in height in the focus direction. Is constant in any pair, and the difference in the radial interval between adjacent pairs is constant in any adjacent pair.
請求項4記載の発明は、請求項3に記載の対物レンズアクチュエータにおいて、前記支持面に固定されて前記駆動コイルと電気的に接続される一対の基板が、ラジアル方向それぞれの側面側に位置する全ての弾性支持部材から等間隔となるように、フォーカス軸に対して傾けて固着されていることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the objective lens actuator according to the third aspect, the pair of substrates fixed to the support surface and electrically connected to the drive coil are positioned on the side surfaces in the radial direction. It is characterized by being fixedly tilted with respect to the focus axis so as to be equidistant from all the elastic support members.
以上説明したように請求項1に記載した本発明の対物レンズアクチュエータによれば、すべての導電性ばねを平行な配置のままで、フォーカス方向の高さが異なる対同士のラジアル方向間隔が異なる配置としたので、不所望の寄生運動を発生させない構造のまま設計レイアウトや共振周波数の設定自由度を増やすことができる。従って、弾性支持部材の可動部への取り付けを容易に行うことができる。 As described above, according to the objective lens actuator of the first aspect of the present invention, all the conductive springs remain in a parallel arrangement, and the radial distances between pairs having different heights in the focus direction are different. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in setting the design layout and resonance frequency while maintaining a structure that does not cause undesired parasitic motion. Therefore, the elastic support member can be easily attached to the movable part.
請求項2に記載の発明によれば、ばね対のラジアル方向間隔寸法が、フォーカス方向のディスク側のばね対ほど間隔が狭く、ディスク側から遠ざかるほど間隔が広くなる配置としたので、ベースに一番近い下側の支持ばねを側面外側に配置できるので、容易で精度の高い組み立てが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the radial distance between the spring pairs is arranged such that the distance between the spring pair on the disk side in the focus direction is narrower and the distance is larger as the distance from the disk side is larger. Since the nearest lower support spring can be disposed outside the side surface, easy and highly accurate assembly is possible.
請求項3,4に記載の発明によれば、フォーカス方向高さが隣り合う対同士のフォーカス方向間隔がどの対でも一定で、そのフォーカス方向高さが隣り合う対同士のラジアル方向間隔寸法の差が、どの隣り合う対でも一定とし、一対の中継基板が、ラジアル方向それぞれの側面側に位置するすべての導電ばねから等間隔となるようフォーカス軸に対して傾けて固着された構造としたので、高機能アクチュエータの可動部下側に必要とされる部品や形状を避けて基板を配置することが可能となり、また全てのばねと基板の間隔が一定であるため容易で精度の高い組み立てが可能となる。さらにアクチュエータをフォーカス方向に薄型化しても、基板が傾斜して取り付けられているため、支持ばね間隔は従来例よりも明らかに広く、基板のパターンの形成にも有利となる。 According to the third and fourth aspects of the present invention, the distance in the focus direction between adjacent pairs in which the height in the focus direction is adjacent is constant in any pair, and the difference in radial dimension between the pairs in which the height in the focus direction is adjacent. However, since every adjacent pair is constant, and the pair of relay boards is fixed at an angle with respect to the focus axis so as to be equidistant from all the conductive springs located on the side surfaces in the radial direction, It is possible to arrange the board avoiding the necessary parts and shape under the movable part of the high-function actuator, and easy and highly accurate assembly is possible because the distance between all the springs and the board is constant. . Further, even if the actuator is thinned in the focus direction, the substrate is mounted with an inclination, so that the distance between the support springs is clearly wider than that of the conventional example, which is advantageous for forming the pattern of the substrate.
次に、本発明の一実施形態に係る対物レンズアクチュエータについて、図面を参照して説明する。 Next, an objective lens actuator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の対物レンズアクチュエータの実施の形態1を示し、図1(A)は対物レンズアクチュエータの正面図、図1(B)は対物レンズアクチュエータの側面図、図1(C)は対物レンズアクチュエータの底面図である。尚、図1(A)において、紙面上下方向は光ディスクにおけるタンジェンシャル方向、紙面直交方向はフォーカス方向、紙面左右方向はラジアル方向(トラッキング方向)である。また、以下の説明においては、この図1(A)の上下左右方向を基準に説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows
図1において、21は光学的情報記録・再生装置に搭載されるステータ部である。
このステータ部21は、支持部材である略矩形のベース体22と、このベース体22の図示上下に離間状態で設けられたヨーク22a,22bの互いに対向する一面に固定されたマグネット23a,23bと、このマグネット23aとマグネット23bとの間に配置された可動部24と、ヨーク22aの他面に固定されたマウント25と、を備えている。
In FIG. 1,
The
可動部24は、対物レンズ26を保持するレンズホルダ27と、フォーカシング用駆動コイル28と、トラッキング用駆動コイル29と、マウント25を一端が貫通する複数本(本例では合計4本)の弾性支持部材としての支持ばね30と、支持ばね30の他端を機械的結合と電気的結合とを兼ねた半田付けによって固定する支持ばね固定用兼駆動コイル給電用プリント配線基板31a,31bと、レンズホルダ27の裏面に固定されて主として対物レンズ26の慣性一次モーメントを打ち消すための慣性バラスト32と、を備えている。
The
また、可動部24は、作動中心と対物レンズ26の光軸とが一致するように構成されている。尚、マウント25を貫通した支持ばね30の一端は、マウント25に設けられたフレキシブルプリント配線基板(図示せず)又はパターン形成に機械的結合と電気的結合とを兼ねた半田付けによって接続固定されている。この際、マウント25の内部には振動減衰用のダンパ材(図示せず)が支持ばね30を包むように埋設されている。
In addition, the
フォーカシング用駆動コイル28とトラッキング用駆動コイル29とは、支持ばね固定用兼駆動コイル給電用プリント配線基板31に電気的に接続されている。
The focusing
また、本実施形態では、支持ばね30は金属製の線ばねであって、固定方法として支持ばね固定用兼駆動コイル給電用のプリント配線基板31a,31bに機械的結合と電気的結合とを兼ねた半田付けとしている。このプリント配線基板31a,31bは、レンズホルダ27の両側面に形成されてフォーカス方向下側にある支持ばね30a,30bをラジアル方向の外側に張り出させるように段差状に形成された支持面27aに設けられている。
Further, in the present embodiment, the support spring 30 is a metal wire spring, and as the fixing method, the printed
この構造ではフォーカス方向の下側にある支持ばね30a,30bの半田付けも容易であり、かつ構造下側に取り付ける慣性バラスト32の形状構造等の自由度も高くなる。また従来例よりもラジアル方向の可動部4の傾きに対する捻り剛性を高めることも可能となる。
In this structure, it is easy to solder the support springs 30a and 30b on the lower side in the focus direction, and the degree of freedom of the shape structure of the
(実施の形態2)
図2は本発明の対物レンズアクチュエータの実施の形態2を示し、図2(A)は対物レンズアクチュエータの正面図、図2(B)は対物レンズアクチュエータの側面図、図2(C)は対物レンズアクチュエータの底面図である。尚、図2において、上記実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 shows Embodiment 2 of the objective lens actuator of the present invention. FIG. 2 (A) is a front view of the objective lens actuator, FIG. 2 (B) is a side view of the objective lens actuator, and FIG. It is a bottom view of a lens actuator. In FIG. 2, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
この実施の形態2においては、ラジアルチルト機能を持たせた3軸駆動アクチュエータを構成した場合を示し、フォーカス方向の高さが等しい3対の支持ばね40a,40b,40cを隣同士が同じ量だけラジアル方向に広がった間隔とした例である。
In the second embodiment, a case where a triaxial drive actuator having a radial tilt function is configured is shown, and three pairs of
この例では、レンズホルダ27の両側面の各面に、支持ばね40a,40b,40cの平行状態を維持したままフォーカス方向に接続高さが異なるように、傾斜状の支持面27bが形成されている。この支持面27bにプリント配線基板41を配置することで、支持ばね40a,40b,40cが3対6本以上配置され且つフォーカス方向で高さが隣り合う対同士のフォーカス方向間隔がどの対でも一定とし、そして、そのフォーカス方向高さが隣り合う対同士のラジアル方向間隔寸法の差がどの隣り合う対でも一定としている。
In this example, an
また、支持面27bに固定されてフォーカシング用駆動コイル28とトラッキング用駆動コイル29と電気的に接続される一対の基板41,41が、ラジアル方向それぞれの側面側に位置する全ての支持ばね40a,40b,40cから等間隔となるように、フォーカス軸に対して傾けて固着されている。
In addition, a pair of
このような構造の対物レンズアクチュエータによれば、その支持ばねの断面中心を結ぶ線と平行にプリント配線基板41を傾けて配置できるので、特性面のメリットを享受しつつ、支持ばね40a,40b,40cの半田付け作業性をより一層向上させることができる。
According to the objective lens actuator having such a structure, the printed
また、本発明の対物レンズアクチュエータにあっては、光ディスク記録再生用ピックアップに搭載されるレンズアクチュエータであって、上述したようなフォーカス方向とラジアル方向の2軸並進駆動が可能なアクチュエータである他、例えば、この2軸並進駆動に加えてラジアル軸やタンジェンシャル軸のチルト補正も含めた3軸乃至4軸駆動が可能なアクチュエータ、この駆動のための少なくとも2軸駆動用の駆動コイルを搭載し、又は3軸乃至4軸駆動用の駆動コイルを可動部に搭載したアクチュエータ等に適用可能であることは勿論である。 The objective lens actuator of the present invention is a lens actuator mounted on an optical disc recording / reproducing pickup, and is an actuator capable of biaxial translational driving in the focus direction and the radial direction as described above. For example, in addition to this 2-axis translation drive, an actuator capable of 3-axis to 4-axis drive including radial axis and tangential axis tilt correction, a drive coil for at least 2-axis drive for this drive, Of course, the present invention can be applied to an actuator or the like in which a driving coil for driving three to four axes is mounted on a movable portion.
24…可動部
26…対物レンズ
27…レンズホルダ
27a,b…支持面
28…フォーカシング用駆動コイル
29…トラッキング用駆動コイル
30a…支持ばね(弾性支持部材)
30b…支持ばね(弾性支持部材)
32…慣性バラスト
24 ... Moving
30b ... Support spring (elastic support member)
32 ... Inertial ballast
Claims (4)
前記レンズホルダの両側面の各面に、前記弾性支持部材の平行状態を維持したままフォーカス方向に接続高さが異なるように、段差状又は傾斜状の支持面を設けたことを特徴とする対物レンズアクチュエータ。 A lens holder for holding the objective lens, a drive coil provided on the lens holder for generating a focusing thrust and a tracking thrust, and one end for supporting the lens holder in a displaceable manner according to the amount of thrust generated by the drive coil. A plurality of elastic support members connected to both side surfaces of the lens holder, and an objective lens actuator comprising:
A stepped or inclined support surface is provided on each side surface of the lens holder so that the connection height differs in the focus direction while maintaining the parallel state of the elastic support member. Lens actuator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006253054A JP2008077709A (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Objective lens actuator |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013004144A (en) * | 2011-06-16 | 2013-01-07 | Funai Electric Co Ltd | Optical pickup device |
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2006
- 2006-09-19 JP JP2006253054A patent/JP2008077709A/en not_active Withdrawn
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